Die Energie aus der Photovoltaik-Anlage wird vom Batteriespeicher aufgenommen und durch elektrische Verbraucher wie die Wärmepumpe direkt verbraucht. Bei einem Überschuss wird die Energie in der Batterie des Stromspeichers zwischengespeichert und bei Bedarf wieder abgegeben. Auf diese Weise werden das Haus und die Wärmepumpe zu großen Teilen aus der eigenen Stromproduktion vom Dach effizient versorgt.
Eine Photovoltaik-Anlage stellt vor allem dann elektrische Energie bereit, wenn die Mitglieder eines Haushalts nicht zu Hause sind – zum Beispiel in den Mittagsstunden. Können die angeschlossenen Geräte den Strom nicht vollständig verbrauchen, wird dieser stattdessen in das öffentliche Netz eingespeist.
In den vergangenen Jahren sind die Vergütungen für die Einspeisung stetig gesunken. Gleichzeitig stieg der durchschnittliche Strompreis an. Beides spricht dafür, möglichst viel Strom im eigenen Haus zu verbrauchen. Ein Photovoltaik-Stromspeicher wie der Viessmann Vitocharge VX3 hilft dabei, den Eigenverbrauch zu maximieren. Der Batteriespeicher bevorratet den tagsüber erzeugten Strom und stellt ihn bedarfsgerecht zur Verfügung.
Der Speicherprozess kurz erklärt
Das Funktionsprinzip ist im Grunde sehr einfach: Der PV-Batteriespeicher speichert elektrische Energie so lange zwischen, bis im Haushalt Bedarf entsteht. In diesem Fall gibt er den Strom an die angeschlossenen Verbraucher wie Beleuchtungsanlagen, Haushaltsgeräte oder Fernseher ab. Das Prinzip erinnert damit an einen Akku. Im Detail heißt das:
- Treffen die Sonnenstrahlen auf die Photovoltaik-Module, erfolgt die Umwandlung in Gleichstrom.
- Da dieser im Haushalt nicht verwendet werden kann, ist ein Wechselrichter zwischengeschaltet, der Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt.
- Gibt es keine Abnehmer für den Solarstrom, kommt ein Stromspeicher für die PV-Anlage zum Einsatz. Die Lithium-Ionen-Akkus von Viessmann wandeln elektrische Energie in chemische um.
- Benötigen Sie Strom im Haushalt, kommt es zur Entladung des PV-Batteriespeichers. Der Prozess erfolgt dabei umgekehrt und der Akku wandelt chemische wieder in elektrische Energie um.
Wichtig: Bei der Entladung wird nie der gesamte Solarstromspeicher geleert, um Schäden an der Anlage zu vermeiden. Experten unterscheiden daher die nominale und die nutzbare Kapazität. Die Differenz entsteht durch die sogenannte Entladungstiefe.
Innovative Strategie des Vitocharge VX3
Der Vitocharge VX3 ist nach einer besonderen Betriebsstrategie entwickelt worden und ähnelt dem Speicher eines E-Autos: Die Alterung des Akkus der Batterie wird über die Lebensdauer mit mehr freigegebener Entladungstiefe kompensiert. Beim E-Fahrzeug lässt sich die Reichweite des Fahrzeugs auf diese Weise über die Lebensdauer hinweg möglichst lange konstant halten.
Erst wenn die Entladungstiefe bei 100 Prozent angekommen ist, verringert sich die nutzbare Kapazität des Batteriespeichers für die PV. Ist der Akku des Stromspeichers aufgeladen und bezieht kein Verbraucher elektrische Energie, speist die Anlage den Solarstrom direkt in das öffentliche Stromnetz ein. In vielen Fällen gibt es dafür eine Vergütung.
Vorteile von Photovoltaik-Komplettanlagen mit Stromspeicher
Kombinieren Sie neue oder bestehende Solarstromanlagen mit einem Batteriespeicher, erhöhen Sie Ihren Eigenverbrauch deutlich. Sie müssen weniger Strom aus dem öffentlichen Netz beziehen und sparen viel Geld. Zudem steigern Sie die Wirtschaftlichkeit der Anlage. Die folgende Übersicht fasst die wichtigsten Vorteile von Photovoltaik-Komplettanlagen mit Stromspeicher zusammen:
- hoher Eigenverbrauch, steigende Autarkie und zunehmende energetische Unabhängigkeit
- finanzielle Einsparungen durch geringeren Strombezug aus dem öffentlichen Netz
- steigende Unabhängigkeit von häufigen Schwankungen der Strompreise
- Stromversorgung auch bei einem großflächigen Stromausfall (Blackout)*
- Entlastung der öffentlichen Netze und Reduzierung der Netzausbaukosten
- Mögliche Reduktion von Emissionen durch zunehmenden Verzicht auf Netzstrom
*Der Vitocharge VX3 Stromspeicher zeichnet sich durch seine Schwarz-Start-Fähigkeit aus. Im System bleibt genügend Energie, damit nach einem Stromausfall, die Anlage wieder problemlos starten kann.
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Darum lohnt sich ein Batteriespeicher für die PV-Anlage
Mit einem Viessmann Stromspeicher erhalten Sie ein Produkt, das viele Anwendungen findet. Denn der Vitocharge VX3 lässt sich einsetzen als:
- hybrider PV-Stromspeicher
- AC-gekoppelter Stromspeicher
- reiner PV-Wechselrichter
Das macht ihn sowohl für neue als auch für Bestandsanlagen interessant. Der größte Vorteil ist dabei eine höhere Eigenverbrauchsrate. Sie speisen weniger Strom in das öffentliche Netz ein und sparen Stromkosten.
Solarspitzengesetz macht Stromspeicher noch attraktiver
Sinnvoll ist die Technik auch, um Verluste durch den Wegfall der Einspeisevergütung zu Zeiten negativer Strompreise auszugleichen. Dieser wurde mit dem Solarspitzengesetz eingeführt, um Anreize für einen erhöhten Eigenverbrauch oder eine flexible Einspeisung zu schaffen. Interessant sind Stromspeicher zudem aus einem weiteren Grund: Zusammen mit dynamischen Stromtarifen können Sie Strom damit günstig einkaufen und zeitversetzt im eigenen Haushalt nutzen oder – bei Teilnahme an der Direktvermarktung – gewinnbringend verkaufen. Möglich ist auch das durch Regelungen im neuen Solarspitzengesetz.
Stromspeicher für neue PV-Anlagen
Photovoltaik-Komplettanlagen mit Stromspeicher für den Eigenverbrauch bringen mehr Unabhängigkeit. Voraussetzung dafür ist, dass die Anlagen zum Haus und zum Strombedarf passen. Um zu gewährleisten, dass der selbst erzeugte Strom auch immer einen Abnehmer findet, lohnt sich die ganzheitliche Energielösung im Rahmen des Konzepts der Viessmann Systemtechnik.
Beispiele dafür sind:
- Photovoltaik-Anlage + Stromspeicher + Wärmepumpe
- Photovoltaik-Anlage + Stromspeicher + Elektro-Heiz- und Warmwassersysteme
In einem vollelektrischen System wird die von der Photovoltaik-Anlage erzeugte Energie für elektrische Wärmeerzeuger wie die Vitoplanar Flächenheizungen, Elektro-Fußbodenheizungen oder Systeme zur Warmwasseraufbereitung verwendet. Bei Energieüberschuss puffert der Batteriespeicher den PV-Strom dabei zwischen. So erreicht auch ein Haus mit elektrischer Heizung und Warmwasseraufbereitung einen hohen Autarkiegrad. Es versorgt sich zuverlässig mit eigenem Strom und kann die Vorteile von Infrarotwärme mit geringen Standby-Verbräuchen ausspielen.
Es lohnt sich, den Stromeigenverbrauch mit Viessmann Produkten zu erhöhen. Denn auf diese Weise sinkt der Strombezug und damit die Abhängigkeit von externen Versorgern. Nicht benötigte Überschüsse lassen sich nach wie vor gegen eine Vergütung in das öffentliche Netz einspeisen, was zusätzliche Erlöse ermöglicht. Ein Pluspunkt der Viessmann Komponenten als Systemlösung ist die hohe Flexibilität, vorhandene Photovoltaik-Anlagen mit einem Stromspeicher-System zu kombinieren. Bei Bedarf kann das System problemlos mit zusätzlichen Batteriemodulen erweitert werden.
- Neben den üblichen Dingen, die im Haushalt mit Strom versorgt werden müssen, lässt sich der Eigenstromverbrauch zum Beispiel mit der elektrisch betriebenen Warmwasser Wärmepumpe Vitocal 262-A erhöhen. Sie ist die Ergänzung für angenehmen Warmwasserkomfort.
- Auch das elektrisch betriebene Wohnungslüftungs-System Vitovent 300-W bringt mehr Wohnkomfort und trägt mit der optimalen Luftfeuchtigkeit zum Erhalt der Bausubstanz bei.
Kombinieren Verbraucher Batteriespeicher und PV miteinander, lassen sich all diese Lösungen zu einem hohen Anteil mit eigenem Solarstrom betreiben.
Wie groß muss der Stromspeicher sein?
Ob neue oder bestehende PV-Anlage: Die richtige Größe des Stromspeichers ist wichtig. Grundsätzlich gilt, der Batteriespeicher soll so viel Kapazität haben, um einen Haushalt vom Abend bis zum nächsten Morgen mit Solarstrom zu versorgen. Die Größe beziehungsweise die Speicherkapazität eines Stromspeichers richtet dabei nach:
- Jahresstromverbrauch und
- Nennleistung der bestehenden oder geplanten PV-Anlage.
Als Orientierungshilfe kann folgende Regel verwendet werden: 1kWp PV = 1 kWh Batterie = 1.000 kWh Haushaltsstromverbrauch.
Beispiel 1 mit Wärmepumpe
Haushalt + Wärmepumpe: 8.000 kWh
PV = 8 kWp
______________________________
Stromspeicher = 8 kWh
Beispiel 2 mit Wärmepumpe und E-Fahrzeug
Haushalt + Wärmepumpe + E-Fahrzeug = 12.000 kWh
PV = 12 kWp
______________________________
Stromspeicher = 12 kWh
Zu große oder zu kleine Batteriespeicher sind unwirtschaftlich
Ist der Stromspeicher überdimensioniert, bevorratet er zu viel elektrische Energie, ohne dass diese tatsächlich benutzt wird. Neben der unnötig hohen zusätzlichen Anschaffungskosten kommen noch die Verluste durch die entfallende Vergütung für den eingespeisten Strom hinzu. Bei einem zu kleinen Stromspeicher müssen Anlagenbesitzer mehr Strom einkaufen. Der ist deutlich teurer als der selbst erzeugte Strom vom Dach. Lassen Sie sich daher unbedingt von einem unserer Fachpartner beraten.
Wie funktioniert ein Stromspeicher?
Geht es um das Speichern elektrischer Energie, unterscheiden Experten grundsätzlich direkte und indirekte Lösungen.
- Direkte Stromspeicher: Sie nutzen Spulen oder Kondensatoren, um Strom für sehr kurze Zeit vorzuhalten. Sie eignen sich vor allem in der Industrie, wo sie unter anderem für stabile Netze sorgen.
- Indirekte Batteriespeicher: Sie arbeiten wie die im Alltag weitverbreiteten Akkus. Beim Beladen wandeln sie elektrische in chemische Energie um. Benötigen Verbraucher elektrische Energie, entladen sich die Batteriespeicher bedarfsgerecht, indem sie chemische wieder in elektrische Energie umwandeln. Wie effizient diese Vorgänge ablaufen, wirkt sich direkt auf den Wirkungsgrad der Batteriespeicher für die Photovoltaik aus. Je höher der Wert ist, umso weniger Energie geht verloren.
Der große Vorteil: Durch die spezielle Funktion der Batteriespeicher lässt sich mit einer PV-Anlage am Tag erzeugter Strom auch in der Nacht noch nutzen, um elektrische Geräte im Haus zu betreiben.
Was zeichnet die Viessmann Photovoltaik-Speicher aus?
Photovoltaik-Komplettanlagen mit Stromspeicher schließen die Lücke zwischen Angebot und Bedarf. Das erhöht den Eigenverbrauch und senkt damit ebenfalls die Energiekosten. Der erzeugte Strom kann wesentlich effizienter genutzt werden. Die Viessmann Stromspeicher sorgen darüber hinaus für mehr Unabhängigkeit von Energieversorgern und entlasten ebenfalls das Stromnetz.
- Langlebig und sicher: Die Vitocharge Lithium-Eisenphosphat-Batteriespeicher für Photovoltaik sind durch einen hohen Wirkungsgrad und eine lange Lebensdauer von bis zu 20 Jahren sowie einen garantierten Energiedurchsatz von 9,6 MWh pro 5 kWh Akku ausgezeichnet. Im Durchschnitt können Sie mit etwa 250 Vollzyklen pro Jahr rechnen.
- Flexibel einsetzbar: Die Akkus des Vitocharge VX3 können in Reihe geschaltet werden. Das ermöglicht flexible Speichergrößen und eine perfekte Anpassung an Ihren individuellen Strombedarf. Daneben eignen sich die Batteriespeicher sowohl für den Netzparallel- als auch den Netzersatzbetrieb. Das heißt, Viessmann Stromspeicher können parallel zur Stromversorgung über das öffentliche Netz laufen sowie bei einem Stromausfall die wichtigsten Verbraucher versorgen. Voraussetzung für einen Netzersatzbetrieb ist eine Back-up-Box – diese ermöglicht die Umschaltung vom Netzparallel- auf Ersatzstrombetrieb.
Stromspeicher der neuen Generation: kompakter, leichter, leistungsstärker
Die Vitocharge VX3 Batteriespeicher der neuen Generation geben Hausbesitzern die Möglichkeit, Strom unkompliziert zu speichern und damit effizienter zu nutzen. Die bewährten und sicheren Lithium-Eisenphosphat-Akkumulatoren sind auf eine lange Lebensdauer ausgelegt. Deshalb gibt Viessmann:
- 10 Jahre Produktgarantie (bei Konnektivierung)
- 10-Jahre Zeitwertersatzgarantie auf die Batteriezellen
Zudem lässt sich das System einfach erweitern, wenn sich der Strombedarf ändern sollte. Das modulare Stromspeicher-System Vitocharge VX3 ist somit das Herzstück durchdachter Energielösungen für Wärme, Strom und Mobilität. Von der Wärmeerzeugung über die Photovoltaik-Anlage bis zur Ladestation für das E-Auto kommt alles aus einer Hand.
Tipp: Möchten Sie wissen, welche Faktoren die Kosten von PV und Speicher beeinflussen, empfehlen wir Ihnen unseren Ratgeber zu den Preisen von Viessmann Vitocharge VX3 und Viessmann Vitovolt.
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Solare Energie speichern und effizient managen
Eine digitale Vernetzung und Steuerung aller Systemkomponenten erleichtert es, erneuerbare Energien zu speichern und deren Erzeugung sowie Verbrauch in Einklang zu bringen. Viessmann bietet mit dem Energy Management optimale Rahmenbedingungen und ein Komplettpaket.
So stellt die GridBox diesbezüglich eine ideale Ergänzung für Systemlösungen aus Batteriespeicher und PV-Anlage dar. Die Anwendung visualisiert Energieflüsse im Haus übersichtlich und schafft so volle Transparenz. Grundlage dafür ist das Energie-Dashbord. Es veranschaulicht unter anderem
- die Leistung der Photovoltaik-Anlage
- den Ladestand des Energiespeichers sowie
- den aktuellen Stromverbrauch im Haus.
Tagestrends, Wochenreports und Angaben zur CO2-Bilanz erleichtern es Anwendern, jederzeit den Überblick zu behalten. Verfügbare Optimierungsfunktionen für PV-Anlage, Sonnen-Energiespeicher, Warmwasser-Heizsysteme und Elektrofahrzeuge machen das System noch effizienter.
Produktprogramm Stromspeichersysteme
Viessmann Stromspeichersysteme zur zeitversetzten Nutzung von selbst erzeugtem Strom steigern den Eigenverbrauch und damit die Effizienz der Photovoltaik-Anlage. Wird im Haushalt kein Strom benötigt, lädt das System den Stromspeicher auf. Bei Bedarf wird dieser Strom etwa zum Betrieb von Elektrogeräten genutzt. Ist der Stromspeicher aufgeladen und kein angeschlossener Verbraucher aktiv, wird der Strom in das öffentliche Netz eingespeist und vergütet.
FAQ: Antworten auf häufig gestellte Fragen zu Batteriespeichern
Ein Batteriespeicher (Solarspeicher) nimmt überschüssigen Strom einer Photovoltaik-Anlage auf. Er bevorratet die elektrische Energie, bis diese im Haus benötigt wird, und gibt sie dann wieder ab. Auf diese Weise ist es möglich, tagsüber erzeugten Solarstrom auch in der Nacht zu nutzen. Der Speicher sorgt damit für einen höheren Eigenverbrauch sowie eine geringere Abhängigkeit von externen Versorgern und deren Preisen.
Batteriespeicher wandeln elektrische Energie in chemische um. Diese halten sie so lange vor, bis Strom benötigt wird. In diesem Fall wird der Prozess umgekehrt und die chemische Energie geht wieder in elektrische über. Ein Energiemanagementsystem (EMS) überwacht und steuert die Funktion des Batteriespeichers dabei. Es regelt die Beladung, wenn ausreichend Strom verfügbar ist und die bedarfsgerechte Entladung, wenn die Solaranlage keinen Strom liefert.
Ja. Durch steigende Strompreise und geringere Einspeisevergütungen lohnt es sich immer mehr, Photovoltaik-Anlagen mit Stromspeichern zu verbinden. Denn die Anlagen erhöhen die Eigenverbrauchsrate und sorgen so für finanzielle Einsparungen. Darüber hinaus steigern sie den Autarkiegrad – also die energetische Unabhängigkeit. Das ermöglicht eine weitestgehend ausfallsichere Stromversorgung. Zudem wirken sich die schwankenden Preise für Strom weniger auf die eigenen Energiekosten aus. Sie können dazu beitragen, Emissionen zu reduzieren, fossile Ressourcen durch geringeren Stromeinkauf zu schonen und die öffentlichen Netze zu entlasten.
Welche Größe Batteriespeicher haben sollten, hängt von der PV-Anlage und dem eigenen Verbrauch ab. Günstig ist dabei ein Verhältnis von 1 kWp Leistung zu 1 kWh Kapazität bzw. von 1 kWh Kapazität pro 1.000 kWh Stromverbrauch im Jahr.
Das heißt: Verbrauchen Sie 5.000 kWh Strom im Jahr, empfiehlt sich eine Photovoltaik-Anlage mit 5 kWp Leistung und ein Stromspeicher mit einer Kapazität von 5 kWh. Während eine gewisse Überdimensionierung für eine höhere Eigenverbrauchsrate sorgt, sinkt die Wirtschaftlichkeit, wenn der Speicher deutlich zu groß ist. Ungünstig ist auch eine zu kleine Auslegung, da der Batteriespeicher sein volles Potenzial nicht ausschöpfen kann. Sie müssen dennoch zu viel Strom aus dem Netz beziehen und erreichen ebenfalls keine Wirtschaftlichkeit. Für die richtige Größe von Photovoltaik-Komplettanlagen mit Stromspeicher empfiehlt sich daher immer die individuelle Auslegung durch einen Experten.
Neben der Größe und der Akkumulator-Technologie (Lithium oder Blei) unterscheiden Experten hier auch AC- und DC-gekoppelte Systeme. Während die Größe immer individuell zu bestimmen ist, lohnen sich Lithium-Akkus mehr als Blei-Lösungen. Denn diese erreichen eine höhere Energiedichte (kompakte Abmessungen). Sie haben einen höheren Wirkungsgrad (geringere Verluste beim Be- und Entladen) und lassen sich häufiger be- und entladen (längere Lebensdauer).
Geht es um neue Photovoltaik-Komplettanlagen mit Stromspeicher, eignen sich zudem DC-gekoppelte Speicherlösungen (DC = direct current bzw. Gleichstrom). Diese lassen sich in das Gleichstromnetz einspeisen und arbeiten mit einer geringeren Anzahl von Umwandlungsvorgängen (Gleichstrom zu Wechselstrom). Das sorgt für geringere Verluste und höhere Wirkungsgrade. Möchten Sie an einer bestehenden Photovoltaik-Anlage einen Batteriespeicher nachrüsten, kommen meist AC-gekoppelte Systeme zum Einsatz (AC = alternating current bzw. Wechselstrom). Denn diese lassen sich nach dem vorhandenen Wechselrichter unkompliziert in das Wechselstromnetz einbinden.
Der Vitocharge VX3 lässt sich sowohl als AC-gekoppelter Stromspeicher als auch als DC-gekoppelter Stromspeicher einsetzen.
Die Kosten hängen sehr stark von der benötigten Technik, den individuellen Gegebenheiten und regionalen Unterschieden ab. Mehr zu diesen Faktoren, erfahren Sie im in unserem Ratgeber Vitovolt und Vitocharge VX3 – Preise & Beispielrechnung. Bei der genauen Kalkulation der Kosten hilft Ihnen ein Viessmann Partner – kontaktieren Sie Ihren Installateur vor Ort.
Wie lange sich die Speicher nutzen lassen, hängt von zahlreichen Faktoren ab. Einen großen Einfluss haben dabei die Einbausituation und das Energiemanagementsystem. In der Regel haben die Modelle eine Lebensdauer von bis zu 20 Jahren oder einen garantierten Energiedurchsatz von 9,6 MWh pro 5 kWh Batterie. Im Durchschnitt können Sie mit etwa 250 Vollzyklen pro Jahr rechnen.
*Hinweis Modernisierungsprämie: Bestellung und Lieferung müssen innerhalb des Gültigkeitszeitraumes liegen. Der Gültigkeitszeitraum gilt unabhängig von dem Lieferort innerhalb Deutschlands. Der Gutschein ist nicht auf frühere Bestellungen anrechenbar, nicht mit anderen Vorteilsaktionen kombinierbar und nicht auf Dritte übertragbar. Pro Heizungsanlage kann nur ein Gutschein eingelöst werden. Der Wert des Gutscheins enthält die gesetzliche Mehrwertsteuer. Keine Barauszahlung möglich. Gültig für Lieferungen und Einbau in Deutschland.
Wichtig: Die nachträgliche Rückzahlung eines Teils des Gerätepreises muss beim Antrag für Fördermittel angegeben beziehungsweise nachgemeldet werden.
